JP2004261601A - 跳ね上げ式ポータルを用いる脊椎伸延のための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェッジ型伸延システムで起こりうる木槌の打点ミスを削減すること、及び伸延工程の改善である。
【解決手段】 脊椎移植手術工程で用いるポータルは、基部と、その基部に軸回転的に結合された第１及び第２のパドルとを有する。パドルは、伸延配置と挿入配置との間で回転かを問うようになっている。挿入配置では、パドルは伸延が必要な椎骨間に挿入されるのに適している。伸延配置では、パドルは、椎骨が所定の伸延間隔での分離を保持するのに適している。伸延配置では、ポータルは、２つの伸延された椎骨間の円板間隙にアクセスするためのポータル窓を決める。従って、二通りの拡張構造を提供することができる。
【選択図】 図１

Description

本願は、２００３年３月３日に出願され、ここに内容として一体をなす、米国仮出願６０／４５１９４０号から優先権を主張するものである。

そして、本発明は、脊椎外科手術の分野、特に脊椎伸延の方法及び装置に関する。

人間の脊椎は、椎間円板によって分離された脊椎柱を含んでいる。脊椎外科手術では時として、様々な変形・奇形を矯正し、かつ／又は脊椎の変質・悪化を含む状態を矯正することが求められる。多くの脊椎外科手術工程は、脊椎固定（術）を含み、伸延や隣接した椎（椎骨）の分離を必要としている。伸延具は椎間の隙間やその間の椎間円板に近づく（アクセス）ことを容易にするものである。

伸延具の１つのタイプは、”ウェッジ型”伸延具と呼ぶことができるものである。”ウェッジ型”伸延具は、木槌を用いて又は用いずに、椎間の隙間に挿入される１若しくはそれ以上のウェッジを用いて機能する。この工程は、次のように実現される。まず最初に、ウェッジの先が椎間円板スペースに挿入される。次に、外科医は、手押しでかつ／又はウェッジの打点面（impaction surface）を打つための木槌を使って、ウェッジを椎間円板の隙間の中に進める。これによりウェッジは椎間円板の隙間に入り込む。ウェッジが取り付けられると、ウェッジのテーパーによって椎骨を引き離し、伸延する。例えば、”ウェッジ型”伸延システムは、参考としてここで内容に組み入れられる米国特許６２２４５９９及び５７７２６６１で開示されている。
米国特許６２２４５９９号公報 米国特許５７７２６６１号公報

本発明の１つの特徴によれば、ブリッジ構造によって分離される２つの拡張構造を備えるポータルを開示している。その拡張構造は、挿入位置と伸延位置との間のブリッジ構造に対して可動となっている。伸延位置においては、その拡張構造は伸延状態で２つの椎骨を保持するようになされる。ここでは、互いに協働して椎間の隙間にアクセスするためのポータルを明確にするブリッジ構造と拡張構造が用いられている。挿入位置では、拡張構造は、２つの非伸延椎骨間に挿入されるようになされる。

本発明の他の特徴によれば、閉ポジションから開ポジションへ軸回転しうるパドルを備えるポータルを開示している。閉ポジションにあるとき、ポータルは椎間円板の隙間に挿入されるようなサイズになっている。開ポジションに移行したとき、ポータルは２つの椎骨を伸延させ、椎間円板の隙間にアクセスするためのポータル又は窓を供与するようになされている。

さらに本発明の他の特徴によれば、跳ね上げ式（フリップアップ式、以下同義）ポータルで２つの隣接する椎骨を伸延する方法が開示されている。本方法は、跳ね上げ式ポータルを２つの隣接する椎骨間の椎間円板の隙間に挿入する工程を有し、このときにはその跳ね上げ式ポータルは閉ポジションをなっている。また、本方法は、跳ね上げ式ポータルを開く工程を有し、このとき跳ね上げ式ポータルは椎間円板の隙間内にあり、その跳ね上げ式ポータルは隣接する椎骨を伸延し、椎間円板の隙間にアクセスする窓を明確にするようになっている。一例として跳ね上げ式ポータルは、閉ポジションのとき、その基部におよそ平行なパドルを備えており、そして、そのパドルは、跳ね上げ式ポータルが開ポジションのときにその基部におよそ垂直となっている。

様々な発明の特徴に関する具体例は、次の記載において説明されている。前述の一般的な記述及び次の詳細な記述の双方は、例示的かつ説明的のみのものであり、ここで開示された具体例の根底にある広範な発明の側面の制限となるものではないということは、理解されるべきことである。

本発明の開示による発明の特徴は、脊椎伸延を提供する方法及び器具に関するものである。一実施形態では、伸延具は、基部と２つのパドルを有し、パドルが基部に軸旋回するように接続されている跳ね上げ式ポータルによって提供される。そのパドルは、開ポジションと閉ポジション間で基部に対して軸回転しうるようになっている。閉ポジションでは、跳ね上げ式ポータルのパドルは、内側に折りたたまれて小型化の方向性となる。開ポジションでは、パドルは基部に対して外側に軸回転して展開する方向性となる。パドルは、閉ポジションから開ポジションに軸回転するとき、非垂直のポジションからより垂直なポジションに動かされる（例えば、跳ね上げ、軸回転やその他の操作方法で）。

使用時は、ポータルのパドルは、閉ポジションにある間に椎間円板の隙間に挿入される。円板の隙間に挿入された後、パドルは開ポジションに移行し、２つの隣接した椎骨を離れるように伸延し、円板の隙間にアクセスするためのポータル窓を提供する。１つの非限定的な実施形態では、パドルは閉ポジションにあるときには基部に概ね平行であり、開ポジションにあるときには基部に概ね垂直である。

一例として、脊椎伸延は次のようにして達成される。まず最初に、部分的又は完全な椎間板切除術が実行される。次に、跳ね上げ式ポータルがアクチュエータ上に設置される。このアクチュエータは、跳ね上げ式ポータルを椎間円板の隙間に挿入するように構成され、ポータルのパドルを椎間円板の隙間に挿入するために用いられる。その後、アクチュエータは、跳ね上げ式ポータルを開くようにするために用いられ、それによって椎間円板の隙間を伸延する。その後、円板の隙間に跳ね上げ式ポータルを残したまま、アクチュエータは取り除かれる。そして、外科手術の工程は、ポータルを通して実行することができる。例示的な外科手術工程は、例えば皮質終板（cortical end plates）を擦ったり、かつ／又は椎骨終板の部分を削り取って海綿骨を露出させたり、かつ／又は骨打診（bone tapping）などの公知のテクニックによって、椎骨終板の準備をすることを含んでいる。その終板が用意された後、１又はそれ以上の椎骨移植片（インプラント：implants）をポータルを介して椎骨間の隙間に挿入することができ、隣接する椎体を安定化させる。外科的手術の工程が完了すると、椎骨間の隙間にその移植片（インプラント、以下同義）を残しつつ、跳ね上げ式ポータルは椎間円板の隙間から取り除かれる。

本発明の開示の原理による伸延器具は、好ましくは脊椎伸延に用いられるが、他のどんなタイプの骨／組織にも用いられうるものであるということは理解されるであろう。

本開示内容は、公知の伸延器具および方法に多くの利点を提供する発明性ある特徴の具体例を与えるものである。ここで開示される発明性ある特徴によって与えられる利点の例としては、ウェッジ型伸延システムで起こりうる木槌の打点ミスを削減すること、及び伸延工程の改善されたコントロールが含まれる。他の発明性ある特徴は、患者の生理機能にかける負担をより少なくし、外科医に対する身体的要求を少なくする伸延器具に関するものである。

I．ポータルの具体例
本開示内容による跳ね上げ式ポータルの具体例１００が図１−７に示されている。その跳ね上げ式ポータル１００は、基部１０２（例えば、ブリッジ部材）と、パドル１０４、１０６と、回転ヒンジ１０８、１１０とを備えている。パドル１０４及び１０６は、人間の背骨の２つの椎骨の間に定義される椎間円板の隙間に適合するようなサイズとなっている。基部１０２は、反対の位置にそれぞれ端部１２８及び１３０を有している。パドル１０４は、回転ヒンジ１０８で基部１０２の端部１２８に回転可能なように接続されている。パドル１０６は、回転ヒンジ１１０で基部１０２の端部１３０に回転可能なように接続されている。

パドル１０４はエッジ１１２、１１４、１１６及び１１８を有し、パドル１０６はエッジ１２０、１２２、１２４及び１２６を有する。エッジ１１２と１１４は略平行であり、エッジ１２４と１２６も略平行である。エッジ１２０と１２２も略平行であり、エッジ１２４と１２６も略平行であり、エッジ１１２はエッジ１１６に略垂直であり、またエッジ１２０もエッジ１２４に略垂直である。図示されている実施形態では、エッジ１１６、１１８、１２４及び１２６は、それぞれ凸上の湾曲形状をしている。

パドル１０４は、エッジ１１２、１１４、１１６及び１１８で定義される副側面と、エッジ１１２、１１４、１１６及び１１８の間に広がる主側面１０４ａ及び１０４ｂを有している。同様に、パドル１０６は、エッジ１２０、１２２、１２４及び１２６で定義される副側面と、エッジ１２０、１２２、１２４及び１２６の間に広がる主側面１０６ａ及び１０６ｂを有している。図示されている実施形態では、主側面１０４ａ、１０４ｂ、１０６ａ及び１０６ｂは、およそ平面的である。主側面もまた湾曲していてもよいことは理解できよう。

パドル１０４のエッジ１１６、１１８およびパドル１０６のエッジ１２４、１２６は、跳ね上げ式ポータル１００が椎間円板の隙間に設置されるときに、滑りを防止するように構成されている。例えば、それらのエッジはのこぎり状、デコボコ状やギザギザ状、その他位置ズレを防止する構造に供するものとすることができる。図２及び４に示されるように、エッジはのこぎり歯上の縁を有している。パドル１０４及び１０６は、丸いコーナー１０７を有している。

跳ね上げ式ポータル１００は、図５−７において閉ポジションで図示されている。閉ポジションでは、パドル１０４及び１０６の主側面１０４ａ及び１０６ａは、相対するものとははなていない。図示された実施形態では、パドル１０４及び１０６は、およそ同一平面内にあり、基部１０２に略平行となっている。

図１−４は、開ポジションにおける跳ね上げ式ポータル１００を示している。開ポジションでは、パドル１０４及び１０６の主側面１０４ａ及び１０６ａは、相対するものとなっており、主側面１０４ａ及び１０６ａは互いにその側面をそらすようになっている。図示されている実施形態では、パドル１０４及び１０６は、基部１０２に略垂直となっており、またパドル同士では互いに略平行となっている。変形の実施形態では、パドルは、基部１０２に対して９０度より大きい角度、又は基部１０２に対して９０度より小さい角度を定義する開ポジションに回転可能なようにしてもよい。

図１を参照すると、基部１０２とパドル１０４及び１０６は、ポータルが開ポジションのときにポータル窓を定義するように協働するものである。ポータル窓１０９は、相対するパドル１０４及び１０６の主側面１０４ａ及び１０６ａと基部１０２のブリッジ面１７０によって定義される。ブリッジ面１７０は側面１０４ａ及び１０６ａの間に広がっており、凸型の湾曲形状を有している（図３参照）。図３に最もよく示されているように、ブリッジ面１７０と反対側のポータル窓１０９の側面は開いており（つまり、遮るものがない状態）、面１０４ａと１０６ａ及びブリッジ面１７０が逆Ｕ字形状を構成するようになっている。換言すれば、ポータル窓１０９は、基部１０２と反対側に配置された開口を有する経路（channel）によって定義されている。

図１を参照すると、ポータル窓１０９はサイトライン（sight line）１８０を有する。ヒンジ１０８及び１１０の回転軸は、サイトライン１８０に概ね平行に並べられている。また、パドル１０４及び１０６は、サイトライン１８０に概ね平行な方向に基部１０２から外側に突き出している伸延部１９４及び１９６を備えている。

図１を参照すると、基部１０２は、パドル１０４及び１０６の伸延部１９４及び１９６に概ね対向したエッジ１８１を有している。図示された実施形態では、エッジ１８１は、椎骨本体５０４の前面の湾曲面に近い凸型湾曲形状に合わせられており、このときエッジ１８１はポータル１００使用時に椎骨本体５０４に接触している。他に適用するため、エッジ１８１の形は様々変化させることができ、伸延が望まれる他の椎骨本体或いは他の組織の形状に対応するようにすることができる。他の実施形態では、エッジ１８１は、伸延部１９４及び１９６と同じ方向に基部１０２から外側に突き出している少なくとも１つの歯１８３（tooth）を備えている（図５参照）。その歯又は複数歯（teeth）は、椎骨本体に食い込むようになされており、このときエッジ１８１は椎骨本体５０４に接触してポータルを安定化するように補助している。

ポータル１００の基部１０２は、２つのパドル１０４及び１０６間に定義される間隔Ｓ（図２で表示）を決める（span）ものとなっている。一実施形態では、間隔Ｓは約１１から約３３ミリメータの範囲にある。パドル１０４及び１０６のそれぞれは、高さＨ（図４で表示）と厚さＴ（図２で表示）と長さＬ１（図２で表示）を有している。高さＨは、２つの隣接する椎骨間に設けられるべき所望の伸延間隔に相当する。一実施形態では、高さＨは約４から約１８ミリメータの範囲にある。厚さＴは、伸延前の２つの椎骨間隙にパドル１０４及び１０６が挿入されるように選択される。一実施形態では、厚さＴは約１から約２ミリメータの範囲にある。長さＬ１は、パドル１０４及び１０６それぞれの伸延部の長さであり、ポータルが開状態のときにパドルが椎間の隙間に充分な深さを供与して均一で安定した伸延間隔を設けるように、（Ｌ１は）選択される。一実施形態では、長さＬ１は約１２から約３０ミリメータの範囲にある。ポータル１００はまた、Ｌ２（図２に表示）を有している。この長さＬ２は、用いると意図される所望の外科手術テクニックの種類に多分に依存して変化しうる。一実施形態では、長さＬ２は、約４から約３２０ミリメータの範囲になると思われる。経皮或いは低侵襲性／非切開手術工程のためには、長さＬ２は上記範囲の最高値に近くにあることが望ましい。そのような実施形態に関して、ポータルは窓を形成し、その窓は患者の柔らかい組織を介して拡張して、脊椎移植の工程中における椎骨伸延及び軟組織伸延の双方を提供するようにしている。切開工程に関しては、長さＬ２は上記範囲の最小値に近くにあることが望ましい。上記Ｓ、Ｈ、Ｔ、Ｌ１及びＬ２に関して特に識別されたもの以外の寸法もまた用いることができる。

ポータル１００のパドル１０４及び１０６が閉ポジションのとき、パドル１０４及び１０６の高さは寸法Ｔによって定義される。この場合、パドル１０４及び１０６の伸延部１９４及び１９６は、椎骨を前もって伸延することなく、２つの隣接する椎骨間の椎間の隙間に簡単に挿入することが可能である。パドル１０４及び１０６が一杯に開いているとき、椎骨間の伸延間隔がパドル１０４及び１０６の寸法Ｈによって設定される。変形の実施形態では、開ポジション時にパドルは直立するものでなくてもよい（例えば、パドルは垂直を過ぎて回転しても、垂直に足らない部分までしか回転しないようにしても良い。）
ポータルのパドルと基部は、多様なタイプの材料で作成することができると考えられる。材料の例として、ステンレス鋼、チタン、炭素充填ポリアリルエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）、プラスティック、合成物、その他の材料が上げられる。

所望の特定の適用例によってパドルに関して異なる実施形態を用いることができる。図８は、パドル１０４’及び１０６’が前湾のテーパー（lordotic taper）角Θで所定高さを有する以外はポータル１００と同じ構成を有する変形ポータル１００’を示している。ある実施形態では、このテーパー角は約３から約８度の範囲にある。図９は、パドル１０４”及び１０６”がパドルの放射線透過性を改善するための窓１９７を備える以外はポータル１００と同じ構成を有する変形ポータル１００”を示している（例えば、窓が椎間の隙間が透視下でより良く観察できるようにするものである）。或いは、パドル１０４及び１０６は、炭素充填ポリアリルエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）のような放射線透過性材料又は他の適切な材料で作成されている。

他の実施形態では、変形のポータル１００ａが背部挿入に適応させることができ、変形のパドル１０４ａ及び１０６ａは後湾のテーパー（kyphotic taper）角を有する（図８の点線で表されている）。さらに別の実施形態では、付加的回転軸又はヒンジの位置は、挿入のために器具をさらに小型化するように配置しうる。例えば、ヒンジの位置は、挿入中に基部をより小型化の方向に折りたためるようにするための基部部材に沿って設置することができる。さたに、他の実施形態では、異なる高さを有する複数のパドルがそれぞれのヒンジ位置で基部部材に接続されうるようにされている。伸延は、パドルを徐々に回転させて、低い高さのパドルで開口し始め、より高い高さのパドルで終了することにより実現することができる。さらに他の実施形態では、パドルは、相互に伸縮して動作し、パドルの高さを調整するパドル部を備えるようにしても良い。そのような実施形態では、所望のパドル高さに相当する所望の位置におけるパドル部を保持するために、つめ歯（rachet teeth）を設けることができる。

本開示内容の原理によるポータルは、多数の異なる製造方法によって製造することができる。図１のポータル１００を製造する１つの方法は、まず３つの別々の部品としてパドル１０４及び１０６と基部部材１０２を作成する（例えば、機械加工、鋳物、射出成形等のような製造方法によって）。それらの部品が作成されると、パドル１０４及び１０６はヒンジピン１０８及び１１０によって基部部材１０２に結合される。ポータルの部品１０２、１０４及び１０６を作成するための代表的な材料には典型的に、チタン、ステンレス鋼、セラミック、グラファイト、カーボンファイバー、様々なプラスティック、これらの混合物などの生物学的適合性材料が含まれる。

II．アクチュエータの具体例
図１０は、２つの隣接する椎骨間における椎間の隙間に、ポータル１００を挿入するのに用いるアクチュエータ３００の具体例を示す図である。アクチュエータ３００は、回転可能なハンドル３０２及び３０４、ハンドル３０２及び３０４につながれたシャフト３０６及び３０８、シャフト３０６及び３０８を共に連結する環３１０を備えている。環３１０は、シャフト３０６及び３０８がそれぞれ設置されるスリーブ３１１及び３１３を備えている。

アクチュエータ３００のフロント部は、ポータル１００を受け止めるネスト（nest）を定義している。ネスト３１５は、環３１０の一部であるトップタブ３１７とシャフト３０６及び３０８の端部に結合された一対のパドル受け３１２及び３１４との間で定義される。パドル受け３１２及び３１４は、パドル１０４及び１０６の端部２００及び２０２を受け止めるような大きさをなすポケット３１２ａ及び３１４ａを定義する。

環３１０は、シャフト３０６及び３０８が互いに等距離を保つようにそれらを接続する。シャフト３０６は回転可能ハンドル３０２とパドル受け３１２との間に取り付けられ、シャフト３０８は回転可能ハンドル３０４とパドル受け３１４との間に取り付けられる。シャフト３０６及び３０８は略互いに平行をなしている。パドル受け３１２及び３１４は、回転可能ハンドル３０２及び３０４における動作に応じて動くように構成されている。回転可能ハンドル３０２及び３０４は、パドル受け３１２及び３１４が回転可能ハンドル３０２及び３０４を動かすことによって外部から操作できるように設けられている。パドル受け３１２及び３１４は、跳ね上げ式ポータル１００がアクチュエータ３００に設定されたとき、パドル１０４及び１０６の端部１１２及び１２０を受け止めるような形状となっている。回転可能ハンドル３０２及び３０４の上方回転動作によって、跳ね上げ式ポータル１００は開ポジションから閉ポジションに移行する。

図１１は、アクチュエータ３００に設置された跳ね上げ式ポータル１００を示す図である。設置されると、パドル１０４及び１０６の端部１１２及び１２０は、パドル受け３１２及び３１４のポケット３１２ａ及び３１４ａ内部に挿入され、基部１０２はタブ３１７とパドル受け３１２及び３１４との間のネスト３１５内に置かれる。パドル１０４及び１０６の端部１９０及び１９２は、ポケット３１２ａ及び３１４ａに完全に挿入されると、パドル受け３１２及び３１４の後壁３１９及び３２１（図１０に現われている）に接触する。

ポータル１００は、アクチュエータハンドル３０２及び３０４が図１０の上方軸回転ポジションにあるとき、アクチュエータ３００に設置される。跳ね上げ式ポータル１００がアクチュエータ３００に設置されると、パドル１０４及び１０６は、ハンドル３０２及び３０４を下方に軸回転させることによって閉ポジション（図１１に示される）に移行し、そしてアクチュエータ３００は、図１２に示されるように、ポータル１００の伸延部１９４及び１９６を椎間円板間隙５０２に挿入するために用いられる。円板間隙５０２は、人間の脊椎５０１の２つの隣接する椎骨５０４及び５０６間における円板の隙間である。ポータル１００の伸延部１９４及び１９６は、ポータル１００の基部１０２が椎骨５０４に接触したときに（図１２参照）、完全に椎骨間の隙間に挿入されることになる。

パドル１０４及び１０６の伸延部１９４及び１９６が椎骨円板間隙５０２に完全に挿入された後、アクチュエータ３００の回転可能ハンドル３０２及び３０４が上方に回転させられる。回転可能ハンドル３０２及び３０４の上方回転によって、ポータル１００のパドル１０４及び１０６は図１３の閉ポジションから図１３の開ポジションに軸回転させられる。パドル１０４及び１０６が軸回転すると、パドル１０４及び１０６は直立に遠い方向からより直立に近い方向に動くことになる。このことによってパドルの高さが増し、よって椎骨５０４及び５０６は分離させられる（即ち、伸延させられる）。

一旦パドル１０４及び１０６が開ポジションに移行すると、アクチュエータ３００は、パドル１０４及び１０６の伸延部１９４及び１９６が椎骨間隙５０２内に挿入されたままにしつつ、ポータル１００から取り除かれる。ポータル１００がそのように挿入された状態で、パドル１０４及び１０６の伸延部１９４及び１９６は椎骨５０４及び５０６が伸延された状態を保持し、ポータル窓１０９は椎骨間隙にアクセスすることを可能にする。このように、一旦アクチュエータ３００が取り除かれたら、１又はそれ以上の外科的工程は、ポータル窓１０９を介して実行することができる。外科的工程が実行された後、跳ね上げ式ポータル１００は椎間円板間隙５０２から取り除かれる。

他の実施形態では、単一ハンドルアクチュエータが両ハンドルを同時に回転させるように使用されうる。さらに別の実施形態では、アクチュエータはポータル器具と一体とすることができる。

III．腰椎移植工程の具体例
一具体例によれば、跳ね上げ式ポータル１００とアクチュエータ３００を用いる外科的工程は、次のように行われる。まず、患者は放射線透過テーブル上で仰向けに横たわる。所定のパッドが腰椎の下に設置され、脊柱弯曲を維持又はより湾曲させるようにする。腕は胴体に対して９０度の位置にあるか、又は胸の前でクロスして畳められて脊椎湾曲を維持する。一般的な麻酔が患者に投与される。

次に、露出工程が次のように実行される。腰椎が低横切開（low transverse incision）或いは傍正中切開（paramedian incision）によって露出され、後腹膜の入口が確立される。前方直筋皮（anterior rectus sheath）が中心から左約３−４ｃｍの所で縦方向に切り分けられ、融合する前の段階にまでになる。後腹膜平面は、腹膜を、弓状線及びその上の後部直筋皮（posterior rectus sheath）の下に露にし、左腹直筋を側面に沿って左に収縮させることによって前方向から明らかにすることができる。その腹膜は、後部直筋皮の底面から剥がされ、その直筋皮は充分露出されるまで、外側壁上の下から上へ挿入口近辺で分割される。左腰筋、大脈管、左尿管や左交感神経幹が識別され、怪我から保護される。

通常、Ｌ５−Ｓ１円板（ディスク）レベルは、大脈管の分岐の下に露出することができる。Ｌ４−５レベルを露出するには、左腸骨静脈かつ／又は大静脈が脊椎の右外側縁に寄せられる。大静脈と大静脈を分岐する小脈管の深血管切開は、安全な移植物体の配置のために実行される。Ｌ５−Ｓ１移植のために、中心仙骨脈管が識別され、クリップ留めされ（clip）、区分されて、適切な露出を実現する。そして、Ｌ４−５において、円板上の部分的脈管や上行腰静脈が解離される。

腰椎の前面の完全に露出された後、ピン、針、又はネジが、関連する円板の略中心線に挿入される。中心線の識別の次に、椎体の場所が、例えばペンや小さい焼灼マークでマークされる。前部−後部のレントゲン写真が撮られて中心線の場所を確認する。ほぼ跳ね上げ式ポータル１００のサイズの窓が、環形状に中心線に対象にカットされ、完全な椎間板切除が実行される。外側環が保持され、引き寄せ締結（tension band）としての作用をなす。適切なサイズの跳ね上げ式ポータル１００とアクチュエータ３００は、手術前のテンプレート処理に基づいて選択される。そして、跳ね上げ式ポータル１００は上述のように、椎環円板間隙に挿入される。適切なポジショニングは、Ｘ線透視装置を用いて確認される。そして、跳ね上げ式ポータル１００のパドルは、開ポジションに移行して隣接の椎骨を伸延する。ポータルが開かれた後、アクチュエータ３００はポータルから取り除かれる。

次に、終板（end plate）は前柱（anterior colum）をサポートするのに用意されている。適切なサイズの骨膜剥離器は、跳ね上げ式ポータル１００のサイズに応じて選択される。終板は、ポータル１０９を介して骨膜剥離器の前頭部を椎骨間隙に挿入することにより、また前方／後方に骨膜を剥がすことにより用意される。また終板は、チゼル（chisel）器具をポータル窓１０９を介して挿入し、海綿状組織骨を露出させるために終板の部分的に削り落とすことにより、融合格子（fusion lattice）のために用意される。その後、移植物／移植片は、ポータル窓１０９を介して椎骨間隙に挿入することができる。ここでは、多様な異なる移植片の構成を用いることができることが理解できよう。ポータルを介して移植片を挿入するための具体的な方法は、全体の記載がここで本願と一体のものをなしている２００２年２月１９日に出願された米国特許出願１０／０８０３７５、発明の名称”骨移植片及び移植方法”に記述されている。移植片の挿入後、アクチュエータ３００は椎骨円板間隙から跳ね上げ式ポータル１００を取り除くために用いられる。

本発明によるポータルは、腰椎、胸椎、脊髄頚部の移植に適用することができ、切開、経皮的、低侵襲性、又はいかなる他の適切な工程で用いることができると分かるであろう。さらに、本発明によるポータルは、後方経路工程（posterior approach procedure）、前方経路工程（anterior approach procedure）、後部側方経路工程（posterior lateral approach procedure）、斜傾工程（oblique procedure）、その他の工程で用いることができる。

前述の記載に関し、特に、部品の形状、サイズ、配置に関して、変更が詳細に亘って行いうることが理解できるであろう。そして、意図として、明細書及び図面は、例示的にのみ考慮され、本開示内容の広範なコンセプトに関して何ら限定を加えるものではないものである。

開ポジションにおける例示的跳ね上げ式ポータルの外観図である。 図１のポータルを上から見た図である。 図１のポータルを前から見た図である。 図１のポータルを横から見た図である。 閉ポジションにおける図１のポータルを上から見た図である。 閉ポジションにおける図１のポータルを前から見た図である。 閉ポジションにおける図１のポータルを横から見た図である。 前弯性（Lordotic）テーパーを有するポータルの変形例を横から見た図である。 パドルの放射線不透過性を増加させるための側面観察窓を有するポータルの変形例を横から見た図である。 図１のポータルを用いるのに適合したアクチュエータ及び挿入ツールを表す図である。 図１０のアクチュエータに設置された図１のポータルを表す図である。 図１のポータル（閉ポジション）を椎骨間の隙間に挿入するために用いられる図１０のアクチュエータを示す図である。 ２つの椎骨間に定義される椎骨間の隙間内で図１のポータルを開くために用いられる図１０のアクチュエータを示す図である。 アクチュエータが取り除かれた後、椎骨間の隙間に挿入された図１のポータルを示す図である。

Claims (27)

1. 脊椎移植手術工程で用いるポータルであって、
   基部と、
   前記基部に軸回転的に結合された第１のパドルと、
   前記基部に軸回転的に結合された第２のパドルと、を備え、
   前記第１及び第２のパドルは、患者の脊椎の２つの隣接する椎骨間における椎間円板間隙に適合するような寸法で構成されていることを特徴とするポータル。
2. 前記第１のパドルは４から１８ｍｍの範囲の高さを有し、前記第２のパドルは４から１８ｍｍの範囲の高さを有することを特徴とする請求項１に記載のポータル。
3. さらに、前記第１のパドルを前記基部に結合する第１の軸回転用ヒンジと、前記第２のパドルを前記基部に結合する第２の軸回転用ヒンジとを備えることを特徴とする請求項１に記載のポータル。
4. 前記第１のパドルは前記基部の一端部に結合され、前記第２のパドルは前記基部の反対側の端部に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のポータル。
5. 前記第１及び第２のパドルは開ポジションと閉ポジションの間で軸回転可能なように前記基部に結合され、前記第１及び第２のパドル双方とも、前記閉ポジションでは前記基部に対して略平行であり、前記開ポジションでは前記基部に対して略垂直であり、前記第１及び第２のパドルが開ポジションであるときに、前記２つの隣接する椎骨を分離させて伸延するように構成されるようになっている請求項４に記載のポータル。
6. 前記第１及び第２のパドルは、曲線的で丸みのあるコーナー部を備えることを特徴とする請求項１に記載のポータル。
7. 前記第１及び第２のパドルの縁端部は凸凹表面であることを特徴とする請求項１に記載のポータル。
8. 前記第１及び第２のパドル表面の凸凹は、のこぎり歯状となっていることを特徴とする請求項７に記載のポータル。
9. 前記第１のパドルは第１の前湾のパドルで構成され、前記第２のパドルは第２の前湾のパドルで構成されることを特徴とする請求項１に記載のポータル。
10. 前記第１のパドルは第１の放射線透過性パドルで構成され、前記第２のパドルは第２の放射線透過性パドルで構成されることを特徴とする請求項１に記載のポータル。
11. 隣接する椎骨を伸延する際に用いるポータルであって、
    前記隣接椎骨間の所望の伸延間隔に対応する寸法の高さと、前記隣接椎骨の伸延前の椎骨間に前記パドルの挿入を可能にする寸法の厚さを備える、第１及び第２のパドルと、
    前記第１及び第２のパドル間の間隔に及ぶブリッジ部材と、を備え、
    第１及び第２のパドルが閉ポジションと開ポジションとの間で前記ブリッジ部材に対して可動となっており、
    前記パドルは、前記閉ポジションのとき、伸延前に隣接椎骨間への挿入に適合されており、開ポジションのとき、隣接椎骨間の所望伸延間隔を保つのに適合されていることを特徴とするポータル。
12. 前記パドルは、それぞれ、閉ポジションから開ポジションに軸回転するとき、非直立ポジションからより直立に近いポジションに移行することを特徴とする請求項１１に記載のポータル。
13. 前記パドルは、それぞれ、閉ポジションのときに前記ブリッジ部材に対向し、開ポジションのときに互いに対向する主側面を備えることを特徴とする請求項１１に記載のポータル。
14. 前記パドルと前記ブリッジ部材は、前記パドルが開ポジションのときに、ポータル窓を決定するように協働し、前記ポータル窓は前記隣接椎骨間で決まる椎間間隙を観察するサイトラインを決定することを特徴とする請求項１１のポータル。
15. 前記パドルは、前記ポータル窓の前記サイトラインに沿って伸びる方向に、前記ブリッジ部材から外側に突出する伸延部を備えることを特徴とする請求項１４に記載のポータル。
16. 前記パドルの高さは４から１８ｍｍの範囲にあり、前記パドルの厚さは１から２ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１１に記載のポータル。
17. 前記パドルは、閉ポジション時には前記ブリッジ部材に概ね平行であり、開ポジション時には前記ブリッジ部材に概ね垂直であることを特徴とする請求項１１のポータル。
18. 脊椎移植手術工程で用いるポータルであって、
    第１端とその反対側の第２端との間に所定の長さを有する基部と、
    ２つの椎骨間の円板間隙に合うサイズの第１及び第２のパドルと、を備え、
    前記第１のパドルは第１乃至第４の端部を有し、
    前記第１の端部は、前記第２の端部に略平行で、前記第３の端部は前記第４の端部に略平行で、前記第１の端部は前記第３の端部に略垂直であり、
    前記第１のパドルは、前記第３の端部と前記第４の端部との間に所定の幅と、前記第１の端部と前記第２の端部との間に所定の長さとを有し、
    前記第１のパドルは、前記基部の第１の端部に軸回転的に結合されて第１のポジションと第２のポジション間で軸回転的に可動となっており、
    前記第１のパドルは、前記第１のポジションにあるとき前記基部に略平行となって、前記第２のポジションにあるとき前記基部に略垂直となっており、
    前記第２のパドルは第１乃至第４の端部を有し、
    前記第２のパドルの第１の端部は、前記第２のパドルの第２の端部に略平行で、前記第２のパドルの第３の端部は前記第２のパドルの第４の端部に略平行で、前記第２のパドルの第１の端部は前記第２のパドルの第３の端部に略垂直であり、
    前記第２のパドルは、前記第３の端部と前記第４の端部との間に所定の幅と、前記第１の端部と前記第２の端部との間に所定の長さとを有し、
    前記第２のパドルは、前記基部の第２の端部に軸回転的に結合されて第１のポジションと第２のポジション間で軸回転的に可動となっており、
    前記第２のパドルは、前記第１のポジションにあるとき前記基部に略平行となって、前記第２のポジションにあるとき前記基部に略垂直となっていること
    を特徴とするポータル。
19. 前記第１及び第２のパドルは、それぞれが前記第２のポジションにあるとき、互いに略平行となっていることを特徴とする請求項１８に記載のポータル。
20. 前記ポータルは、前記パドルが開いているとき、パドル間に１１から３３ｍｍの間隔を有し、前記パドルはそれぞれ、４から１８ｍｍの範囲の高さ、１２から３０ｍｍの範囲の伸延長、１から２ｍｍの範囲の厚さを有することを特徴とする請求項１８に記載のポータル。
21. 基部と、第１及び第２のパドルとを備え、前記第１及び第２のパドルは開及び閉ポジション間で可動となっており、閉ポジション時は前記基部に略平行で、開ポジション時は前記基部に略垂直となっている、跳ね上げ式ポータルと、
    前記第１及び第２のパドルを前記閉ポジションから開ポジションに移行させるために回転させられる少なくとも１のハンドルを含み、２つの椎骨間の円板部分に前記跳ね上げ式ポータルを挿入するためのアクチュエータと、
    を備えることを特徴とする脊椎伸延システム。
22. 前記アクチュエータは、さらに、前記第１のパドルの端部を受け止める第１の受け部と、前記第１の受け部を前記第１のハンドルに結合させる第１のシャフトと、
    前記第２のパドルの端部を受け止める第２の受け部と、前記第２の受け部を前記第２のハンドルに結合させる第２のシャフトと、
    前記第１及び第２のシャフトを連結する環と、
    を備えることを特徴とする請求項２１に記載の脊椎伸延システム。
23. 外科手術工程に用いる、患者の脊椎の隣接する椎骨間の円板間隙を伸延する方法であって、
    前記ポータルが挿入方向にあるときに、跳ね上げ式ポータルを前記円板間隙に挿入する工程と、
    前記ポータルが前記椎骨を分離し、前記円板間隙にアクセスするためのポータル窓を提供する伸延配置に前記ポータルを展開する工程と、
    を備えることを特徴とする方法。
24. 前記ポータルはブリッジ部材とこのブリッジ部材に結合される２つのパドルを含み、前記ポータルは、前記ブリッジ部材に対して前記パドルを動かすことにより、前記挿入配置から前記伸延配置へと移行させられることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 前記パドルは、前記ポータルが前記挿入配置から前記伸延配置へと移行させられるとき、非直立配置からより直立に近い配置に移行させられることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. 前記２つのパドルは、ポータルが前記挿入は位置にあるとき、およそ共通平面にあることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
27. 前記パドルは、前記ポータルが前記挿入配置にあるときには前記ブリッジ部材から第１の距離にあり、前記伸延配置にあるときには前記ブリッジ部材から第２の距離にあり、前記第１の距離は前記第２の距離より小さいことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
    

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